Предупреждение искривления вертикальных скважин

  • 15 дек. 2016 г.
  • 1420 Слова
Предупреждение искривления вертикальных скважин.
С увеличением глубины скважины, форсированием режимов бурения (увеличением нагрузок на долото, давлений и расхода промывочной жидкости) и выходом в новые районы проблема предупреждения искривления скважин особенно актуальна, и в первую очередь при геологоразведочных работах.
Во многих организациях, проводящих работы в сложных геологическихусловиях, накоплен значительный опыт предупреждения искривления скважин при бурении различными КНБК(Компоновка низа бурильной колонны). Однако применение КНБК не всегда эффективно из-за слабого теоретического обоснования схем компоновок и кустарного изготовления их элементов в местных условиях. Теоретические и конструкторские работы и экспериментально-промышленные исследования позволили разработатьметодики расчета КНБК, создать и испытать технические средства предупреждения искривления скважин. Необходимо помнить, что основным средством предупреждения искривления вертикальных скважин является правильная конструкция КНБК, определяемая осевой нагрузкой на долото, диаметром и глубиной скважины, геологическими условиями, физико-механическими свойствами горных пород, допустимым зенитным углом и другимифакторами.
В сложных геологических условиях наиболее распространены методы предупреждения искривления скважин:
Снижение осевой нагрузки на долото;
Периодическое использование средств искусственного искривления;
Бурение вертикального пилот-ствола жесткими КНБК и последующее его расширение;
Бурение жесткими КНБК;
Бурение КНБК с максимально приближенным к долоту центром тяжести.
Метод снижения осевойнагрузки на долото хоть и позволяет проводить скважины в сложных геологических условиях с небольшими искривлениями, без перегибов и минимальной интенсивностью, но приводит к увеличению сроков и стоимости буровых работ из-за низких механической скорости и проходки на долото, особенно в крепких породах.В США снижение осевой нагрузки на долото используется при комбинированном методе предупреждения искривленияскважин, заключающемся в бурении жесткой КНБК с повышенными нагрузками до тех пор, пока угол искривления не приблизиться к установленному пределу. Затем применяют КНБК, обеспечивающие создание эффекта «отвеса» и снижающие нагрузку на долото. Таким образом, при комбинированном методе показатели бурения высокие и скважину проводят с допустимым искривлением, но с неизбежными перегибами ствола из-за различнойинтенсивности искривления.
Метод бурения с периодическим использованием средств искусственного искривления состоит в том, что бурение производится с КНБК, общепринятой для данного района, с полной нагрузкой на долото да тех пор, пока угол искривления не достигнет 5-7°. Затем в скважину периодически спускают отклонитель и искривляют ствол скважины в противоположную сторону. При этом получаются хорошиепоказатели бурения (механическая скорость и проходка на долото), но формируется некачественный ствол, с резкими перегибами, что отрицательно сказывается на весь дальнейший процесс проводки скважины. К недостаткам относится также затрата дополнительного времени на ориентирование отклонителей. Этот метод является методом борьбы с уже искривившейся скважиной.
Для скважин большого диаметра применяютсядва метода:
Бурение вертикального пилот-ствола жесткой КНБК из серийных элементов и последующее его расширение;
Бурение долотами большого диаметра.
Первый метод эффективен с точки зрения оптимального разрушения горных пород (создание предварительной зоны разрушения стволом скважины малого диаметра), но требуются большие затраты на расширение скважины из-за отсутствия эффективных средств.
Привтором методе наблюдаются невысокие показатели из-за низкого качества долот и подачи недостаточного количества промывочной жидкости. Использование жестких КНБК максимального наружного диаметра заключается в лучшем центрировании и меньшей возможности искривления, что позволяет создавать большие осевые нагрузки на долото, улучшая показатели бурения. Причем...
tracking img